說明軸流式風機給出的大多是靜壓特性曲線教學課件

三ANYm還觸更怒礦井通風與安全礦井通風阻力與動力2019.3井巷通風阻力第一節(jié)井巷斷面上的風速分布第二節(jié)摩擦風阻與阻力第三節(jié)局部風阻與阻力第四節(jié)礦井總風阻與礦井等積孔第五節(jié)降低礦井通風阻力的措施當空氣沿井巷運動時,由于風流的粘滯性和慣性以及井巷壁面等對風流的阻滯、擾動作用而形成通風阻力,它是造成風流能量損失的原因。井巷通風阻力可分為兩類:摩擦阻力(也稱為沿程阻力)和局部阻力。第一節(jié)井巷斷面上風速分布、風流流態(tài)1、管道流同一流體在同一管道中流動時,不同的流速,會形成不同的流動狀態(tài)當流速較低時,流體質(zhì)點互不混雜,沿蓍與管軸平行的方向作層狀運動,稱為層流(或滯流)。當流速較大時,流體質(zhì)點的運動速度在大小和方向上都隨時發(fā)生變化,成為互相混雜的紊亂流動,稱為紊流(或湍流)(1)雷諾數(shù)一ReRe式中:平均流速v、管道直徑d和流體的運動粘性系數(shù)V。當空氣溫度為1590時,v=14.4×106m2/s層流臂子著色液D柴色線過渡流礦光滑的很好修圓的進口蒜流(a)雷諾實驗示意圖實驗表明:Re2320層流(下臨界雷諾數(shù))Re>4000紊流(上臨界雷諾數(shù))中間為過渡區(qū)。實際工程計算中,為簡便起見,通常用Re=2300來判斷管路流動的流態(tài)。Re≤2300層流,Re>2300紊流(2)當量直徑對于非圓形斷面的井巷,R數(shù)中的管道直徑d應以井巷斷面的當量直徑de來表示:de=4因此,非圓形斷面井巷的雷諾數(shù)可用下式表示:Re、4VS對于不同形狀的井巷斷面,其周長與斷面積關系,可用下式表U=C√S式中:0-斷面形狀系數(shù):梯形c4.16;三心拱c4.10;半圓拱C3.84;圓形拱c=3.54。2、孔隙介質(zhì)流在采空區(qū)和煤層等多孔介質(zhì)中風流的流態(tài)判別準數(shù)為:式中:K一冒落帶滲流系數(shù),m2;/-濾流帶粗糙度系數(shù),m層流,R。≤0.25;紊流,R>2.5;過渡流0.25<R<2.5二、井巷斷面上風速分布(1)紊流脈動和時均速度風流中各點的流速、壓力等物理參數(shù)隨時間作不規(guī)則瞬時速度v隨時間τ的變化。其值雖然不斷變化,但在一足夠長的時間段T內(nèi),流速v總是圍繞著某一平均值上下波動T(2)巷道風速分布由于空氣的粘性和井巷壁面摩擦影響,井巷斷面上風速分布是不均勻的。層流邊層:在貼近肇面處仍存在層流運動薄層,即層流邊層。其厚度δ隨Re增加而變薄,它的存在對流動阻力、傳熱和傳質(zhì)過程有較大影響。在層流邊層以外,從巷擘向巷道軸心方向,風速逐漸增大,呈拋物線分布。VIndx平均風速vds式中:vdS巷道通過風量Q。則:Q=V×s風速分布系數(shù):斷面上平均風速v最大風速v的比值稱為風速分布系數(shù)(速度場系數(shù)),用K表示K巷壁愈光滑,K值愈大,即斷面上風速分布愈均勻砌碹巷道,K=0.8~0.86;木棚支護巷道,K=0.68~0.82;無支護巷道,K=0.74~0.81。實際中,由于受井巷斷面形狀和支護形式的影響,及局部阻力物的存在,最大風流不一定在井巷的軸線上。風速分布也不一定是有對稱性第二節(jié)摩擦風阻與阻力、摩擦阻力風流在井巷中作沿程流動時,由于流體層間的摩擦和流體與井巷壁面之間的摩擦所形成的阻力稱為摩擦阻力(也叫沿程阻力)。由流體力學可知,無論層流還是紊流,以風流壓能損失來反映的摩擦阻力可用下式(達西定律)來計算2λ一無因次系數(shù),即沿程阻力系數(shù),通過實驗求得圓形風管直徑,非圓形管用當量直徑;1.尼古拉茲實驗實際流體在流動過程中,沿程能量損失一方面(內(nèi)因)取決于粘滯力和慣性力的比值,用雷諾數(shù)R來衡量;另一方面(外因)是固體壁面對流體流動的阻礙作用,故沿程能量損失又與管道長度、斷面形狀及大小、壁面粗糙度有關。其中壁面粗糙度的影響通過A值來反映。